新型阻燃母料解决方案

阻燃母料亦称阻燃母粒，防火母粒。正是为了达到塑料、橡胶制品实现防火要求而产生的一类产品。

随着科技的进步，生活水平的提高，高分子材料尤其合成高分子：如塑料、橡胶等在人们生活中的地位越来越重要，其应用呈现逐年扩大的趋势。但是大多有机高分子材料具有空气中不同程度的易燃的特性，为了实现其在军用、航天、交通、电力及民用等诸多行业的应用，对其进行阻燃改性成为新的课题。目前比较理想的对塑料阻燃改性方法往往是通过加入阻燃剂或阻燃母料之类的产品提高塑料的防火性能。

                         

阻燃母料(溴系/卤系)也称为阻燃母粒是当今在塑料及橡胶等树脂中表现最优良的阻燃产品之一，阻燃母料(母粒)是在阻燃剂的基础上经过多种阻燃成份的有机结合、改性处理与协效作用，并通过双螺杆或三螺杆挤出机经过混炼、挤出、造粒而制得的一种颗粒状产品。

与阻燃剂不同，阻燃母料具有在树脂中易于添加，清洁卫生，阻燃效率高，添加量小，对树脂的力学性能影响小，添加后不易发生分层、花纹、析出等不良现象，节省人力、物力成本和时间等诸多优点。

一般来说阻燃母料在树脂中的分散性，流动性，与树脂的相容性及热稳定性和耐候性能都大大优于普通阻燃剂，另外配方得当的阻燃母料其阻燃效率和效能（性价比）也要远优于普通阻燃剂。所以目前阻燃母料成为阻燃塑料制品实现防火要求的最佳选择之一，并成为阻燃剂粉料的有效替代品。

特点

1、使用方便：阻燃母料(母粒)大多为片状或条状药片大小颗粒，正好与一般塑料颗粒大小相当，提高了他们之间的互容性，使得更易于分散和添加而且卫生并减少挥发浪费。

2、与树脂相容性好：一般情况下阻燃母料(母粒)都经过特殊处理，提高了其与塑料树脂的相容性，使得其在树脂中的加入量即使较大时也不容易产生分层，起霜，花纹等问题。

3、降低成本，提高制品附加值：往往通过阻燃母料(母粒)的加入使一般塑料具有或接近工程塑料的应用要求，提高了产品附加值，降低了原材料成本。

分类

由于阻燃母料（母粒）在塑料中使用在阻燃效率，环保，提高生产效率，便利等诸多方面的优势其已经成为传统阻燃剂的有效替代品而被大量的应用于塑料的造粒、挤出、注塑等各个方面。

目前得以推广应用的阻燃母料以卤系（Br、Cl）、磷系（红磷、磷化合物等）、氮系（通常被称为膨胀型阻燃母料）和无机阻燃母料（氢氧化铝、氢氧化镁等）为主。

卤系阻燃母料（母粒）是当今在大多数树脂最得以推崇的阻燃母料，原因是其自身的有机性使得其与塑料的亲和力较佳，因而制成品的力学性能下降较少并且阻燃效率高，在树脂中的添加量较少，性价比高。缺点是部分具有生物毒性,在一些国际性标准中禁止。且由于环保性能差，特别在欧洲地区，有被淘汰的趋势。

磷系阻燃母料也属于应用较为普遍的产品，在某些树脂中其阻燃效率甚至要高于卤系，但是其存在颜色不好协调、相容性差、氧指数低、对加工工艺的适用性低等诸多缺点而往往只能被特殊的行业所采用。

膨胀型阻燃母料由于其阻燃效率的低下及容易“发泡”等诸多不适应性，其应用范围更加狭窄。

无机阻燃母料，如氢氧化镁。其阻燃产品环保性好，不排放有毒气体，发烟量小，阻燃塑料的氧指数高，但是由于其达到理想阻燃标准的过高添加量加之无机物与有机物的天然不协和性使得其虽然在经改性处理后制得的制成品仍然难以适应大多行业的需要因而其推广受到一定限制。相信其在工艺得以进步后，依赖其环保方面的优势也可以逐渐被市场认可。

磷酸锆阻燃母粒与复配阻燃

磷酸锆具有层状化合物的共性，化学稳定性高，具有较高的热稳定性和耐酸碱性。

磷酸锆主要应用之一为阻燃母粒。

 

磷酸锆阻燃机理：

由阻燃剂中的P-O形成的PO*自由基可以扑捉空气中较为活泼的O和OH自由基,在一定程度上可以降低限定空间内的氧含量,使燃烧的链式反应终止.而磷酸锆在高温下会分解出结晶水，带走一部分的热量，并催化成炭，改版炭层结构，阻隔氧气的进入，从而达到阻燃效果。

1. ZrP 本身具有层状化合物的阻隔作用

2. 在复合材料燃烧时，ZrP 会释放出结晶水，降低了气相燃烧区中可燃物的浓度并吸收大量的热量，延缓聚合物基体热分解并降低燃烧速度；

3. 阻燃剂与ZrP分解的产物能形成保护膜覆盖在聚合物表面，不仅能阻隔聚合物降解产生的挥发性产物向气相的传质过程，而且也阻隔了气相燃烧产生的热量向凝聚相的反馈。

4. 其层间含有 Lewis 酸点和 Bronsted 酸点，具有协同增效作用，促进成炭，同时对炭化层也起到固定和增强作用。同时固体酸对烟气具有高效吸附和催化转化作用，可明显减少烟气的产生。

目前国外阻燃客户已经成功将磷酸锆应用在PP、PA等塑料阻燃母粒中，并反馈氧指数提高很多，同时对部分机械性能有提升作用。

同时，在PP/APP/PER/体系中，磷酸锆也发挥着不错的阻燃性能。

当2.5%的磷酸锆与22.5%的IFR体系配合时，可使PP复合材料的LOI值高达37%，阻燃等级达到UL 94V-0级。

这归因于磷酸锆不仅起到简单的片层阻隔作用，而且这种分散使得PP大分子链在其层间尽量伸展，可以充分与其层间具有催化活性的Lewis酸点和Bronsted酸点接触，在燃烧过程中，能催化降解部分PP成炭（聚合物裂解生成的小分子易于被催化成炭形成高度晶化的炭层，如石墨结构的生成，石墨炭层难燃、隔热、隔氧、易使燃烧自熄。）其还可与体系中的APP反应，生成类陶瓷交联物质（生成交联网络结构），从而使膨胀炭层更加稳定。这些磷酸盐网络结构和炭层的生成进一步阻碍传质传热。改版炭层结构协效剂- 磷酸锆-阻燃体系，将成为新型阻燃技术的行业发展新方向。

综上，不论是在阻燃母粒还是复配阻燃领域，磷酸锆都是不错的阻燃思路。正在为阻燃发愁的公司不妨一试，相信磷酸锆定会带来一种创新的阻燃解决方案。